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怎么定义动力电池和储能电池?

2024-02-28 00:05分类: 品茶 阅读:

 

我个人的感觉是这样的:

动力电池的概念最早提出是为了和消费品电池相区别,其中包含了车用和储能两个主要的应用领域。但是提出动力电池概念之后的十几年中,车用电池的增长远远超过了储能电池,动力电池在人们印象中更多时候是指车用电池了。

从电池本身的特性来看,车用电池和储能电池也有很大区别:

1、比能量的追求,基于补贴政策的导向,车用电池对比能量的追求近乎变态地步,而储能电池对于比能量的追求并不高,而且对于储能电池来说,体积比能量的指标重要性要高于重量比能量,这点也是和车用电池有点相反;

2、寿命的要求,还是基于纯电动车来说,车用电池目前其实对循环寿命的要求已经大大降低了,500公里的续驶里程带来的结果就是400次循环就达到20万公里,循环寿命并不是重要的事情了,但是日历寿命10年以上倒成为了挑战。储能电池在寿命上比较复杂,UPS类的电池对于循环寿命可以看成是不要求,但是对浮充条件下的日历寿命要求尽可能的高,调峰类需求则既有循环寿命的要求(目前有提出万次以上的),也有日历寿命的要求(适应光伏行业的20年标准)。

3、安全性能的要求,两者都追求安全性,但是车用电池其实应默认了安全性的问题,只是容忍在一定的概率下(最宽泛的标准是不高于燃油车的自燃概率),而且发生安全事故之后的人员和财产损失通常是相对较小的。但是储能电池对于安全性的要求是变态级别的,0自燃率!没办法,楼宇、商超等人流密集的敏感地区,安全事故的损失和影响是无法接受的。而备电领域的事故赔付是按照时间上的秒级别来计算的,损失赔付的量级也是惊人的。

4、价格,车用电池的价格其实已经达到了一个可以接受的水平,1K-1.5K/KWh(含PACK及BMS),而储能电池的要求是0.5K-1K/KWh(含PACK及BMS),储能电池对于价格更为敏感和苛刻,天量级别的需求数量决定了储能电池的成本控制是相比车用电池来说更为重要的任务。

基于这些明显的差异,其实动力电池这样一个词已经无法简单的涵盖车用和储能两个领域了,更多的时候经常可以看到人们是这样描述,车用动力电池,储能用动力电池。

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,锂电池已经成为了主流。



什么是动力电池?它与普通电池的区别

简述动力电池和普通电池的区别就在于放电电流大对电池的影响效果

电池容量的单位基本为AH或者mAH,1AH=1000mAH

在都是新电池的情况下,用分容柜分容电芯容量,一般动力电池的容量在1500mAh左右;而普通电池的容量在2000mAh以上,有的能到3500mAh,像三星35E的容量18650就能做到3500mAH。


1C表示1个小时放完或者充满电,2C则为0.5小时。

一般按照倍率来分可以分为3个档位的锂电池。3C以下基本为容量型号,这种不支持快速充放电的,3-8C为动力型电芯,主要应用在电动车以及工业设备上面,这种基本上就能满足快速充放电,但是对比倍率型的电芯就是小巫见大巫。但是动力型的电芯却是目前主流的电芯。最后是倍率型的电芯,基本在10C以上的,也就是说放电电流可以瞬间达到容量是10倍,比如2000mah的10C倍率电芯,放电电流就能达到20A。你想想多并联几个达到上千安的电流是不是轻轻松松。



容量型的电芯用于基本都是小电流的设备,或者对工作状况要求不是那么严格的条件下使用,最常见的就是太阳能路灯,储能,玩具车这一类对电流无要求的。

动力型电芯主要用在对一些有电流和工作环境要求的设备上使用,例如AGV搬运车,工业设备,旅游观光车一类的电池,需要大电流支撑设备工作的,但是电流又不会达到特别夸张的。这一下最常见的就是普通电动车的锂电池。应用的场景非常多。

倍率型的电芯一般用在需要瞬间大电流的设备上,例如航模,无人船,无人机,货车启动电流,这些设备电流很容易就达到一两千A的电流,所以就可以选择用倍率型号的电芯。

以上这几类电池组我们都有十三年的锂电池定制经验。


遇到一些不良商家,可能会用容量型的电芯用在需要动力型电芯的设备上使用,例如电动车一类,成本就会低百分之40左右。电芯不支持大电流放电,非要放电电芯就容易发热,这也是锂电池危险的原因之一就在于不懂锂电池。锂电池都是一分价钱一分货,不存在物美价廉。

IEC电池技术委员会TC 21/SC 21A于2022年5月24日发布了IEC 62619:2022第二版。与前一版本比较,涉及以下重大技术变更:

新增运动部件要求;

附加危险带电部件要求;

附加电池系统设计要求;

新增系统锁要求;

新增EMC要求;

附加激光触发蔓延流程。

新版新增



新版修改



新版删除



激光触发蔓延流程:

1. 电芯预备测试

1)根据制造商规定方法将电芯充满电

2)在电芯表面放置热电偶

3)固定电芯

4)确定激光照射计划

5)准备电芯温度测量等设备

6)将环境温度设置为25℃±5℃

7)在确定点用激光照射电池并测量电芯温度直至观察结束

8)当观察到由于电芯热失控导致温度快速上升时关闭激光

9)持续观察电芯温度与外观直到温度下降到安全操作范围

10)查看温度曲线以确认热失控

11)电芯预测应重复3次,如果在相同条件下的每次测试中确认热失控,则在相同照射条件下进行电池系统蔓延测试

2. 电池系统测试

1)根据制造商推荐条件将电池系统充满电

2)在电芯表面放置热电偶

3)将电池系统固定在测试台上,目标电芯上的辐照点应与预备测试的相同或类似

4)准备并设置用于电池系统温度测试等设备

5)确定激光照射计划

6)将环境温度设置为25 ℃ ± 5 ℃

7)在确定点用激光照射目标电芯并持续测量所监控电芯的温度

8)当观察到由于电芯热失控导致温度快速上升时,关闭激光

9)观察测量电芯温度和电池系统外观至少1小时

以上就是安可捷检测认证对储能电池标准IEC 62619:2022新版要求及内容 的介绍,仅供参考,部分素材来源于网络,并不代表安可捷检测技术的观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题,请在30日内与我们私信联系,我们将在第一时间删除内容!

宁德时代发布的麒麟电池体积利用率高达72%,能量密度高255Wh/kg,拥有快充功能,整体效能大幅提升。麒麟电池通过设立弹性夹层、改变水冷板结构、智能利用底层空间等方式实现了电池更安全、更长续航里程、实现快充等性能提升,电池结构的改变也伴随着相关材料的升级与增长,我们认为,麒麟电池在隔热、轻量化、绝缘等方向上的升级将会给绝缘材料等带来投资机遇。




绝缘材料是在允许电压下不导电的材料,我国市场规模稳步增长。绝缘材料的电阻率很高,通常在1010-1022Ω·m的范围内,在直流电压作用下不导电或导电极微。绝缘材料的主要作用是在电气设备中将不同电位的带电导体隔离开来,使电流能按一定的路径流通,还可起机械支撑和固定,以及灭弧、散热、储能、防潮、防霉或改善电场的电位分布和保护导体的作用。我国是最大的电气绝缘材料市场,2020年的市场份额高达占45%,近几年我国绝缘材料行业的市场规模持续扩大,2018年市场规模约为250亿元,目前已经逐渐增长至接近300亿元的规模。



下游应用领域持续拓宽,新领域有望快速增长。从产业链角度来看,上游原料包含有机化合物、高分子聚合物和无机物等,目前下游除了可以用于与传统的电力工业外,还可以用于汽车、新能源和5G通信板块,在碳中和背景下需求有望持续提升。


绝缘材料对保障电工产品长期安全可靠运行具备重要意义。为了防止绝缘材料的绝缘性能损坏造成事故,必须使绝缘材料符合国家标准规定的性能指标。而绝缘材料的性能指标很多,各种绝缘材料的特性也各有不同,常用绝缘材料的主要性能指标有击穿强度、耐热性、绝缘电阻和机械强度等。


我国绝缘材料行业经过50多年的发展,产品种类持续丰富的同时性能质量也需不断优化。当前形成的工业体系产品相对齐全且配套比较完备,近几年在下游产业快速更新发展的同时,绝缘材料的品种也愈发丰富。目前,根据产品形态绝缘材料主要可分为三类。


气体绝缘材料:能使有电位差的电极间保持绝缘的气体。气体绝缘遭破坏后有自恢复能力,具备电容率稳定、介质损耗极小、不燃、不爆、化学稳定性好、不老化、价格便宜等优点。常用的气体绝缘材料可分为天然气体绝缘材料(空气、氮、氢、二氧化碳等)、合成气体绝缘材料(六氟化硫等)。


液体绝缘材料:又称绝缘油,是用以隔绝不同电位导电体的液体。主要取代气体,填充固体材料内部或极间的空隙,以提高其介电性能,并改进设备的散热能力。液体绝缘材料可分为矿物绝缘油、合成绝缘油和植物油 3大类。工程上使用最多的仍然是矿物油。


固体绝缘材料:除了需要隔绝不同电位导电体一般还要求兼具支撑作用。固体绝缘材料种类较多,主要可以分成无机(耐高温、不易老化但加工性能较差)和有机(柔韧、易加工但易老化且耐热性能较差)两大类。 无机固体绝缘材料主要包括云母、电瓷、玻璃和其他制品等;有机固体绝缘材料分为天然有机材料(天然橡胶、丝绸、棉布等)和合成有机材料(绝缘漆、塑料和合成橡胶等)。





宁德时代的麒麟电池散热面积增大,对应电接触面积增大后对绝缘漆的需求或将同步提升。绝缘漆由基料、阻燃剂、固化剂、颜填料、和溶剂等组成。按照使用范围绝缘漆可以分为浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆、防电晕漆等五类,根据产品的特性可应用在各种不同的领域,其中漆包线漆的细分品类较为丰富,应用也相对广泛。麒麟电池结构的变化导致散热面积扩大,未来对绝缘漆的需求也有望提升。




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虽然都是锂电池 ,但是在运用领域和特点上是有明显的差别,先用一个流图来简单说明一下

通过这幅图就不难看出,动力电池是专门用于驱动电动汽车、混合动力汽车等高功率应用的电池;储能电池主要用于储存电能,在需要时释放电能供应给电网或特定设备的电池。

两者具体的定义可以从特性上来区分。

动力电池具有高能量密度、高功率密度和快速充放电能力的特点,这使得它能为电动车提供足够的动力,保障行驶里程。

可能有朋友不太理解高能量密度和高功率密度的具体含义,这里简要说明一下:

  • 高能量密度:单位体积或单位质量能够储存较多的电能
  • 高功率密度:在短时间内输出较大的电流

储能电池的独特之处在于其作为能量存储和调度的关键技术。储能电池的关键在高容量、长循环寿命和高效率。高容量很好理解,容量大才能储存更多的电能。

为大家解释一下什么是长循环寿命和高效率:

  • 长循环寿命:能够经受高频次的充放电循环而不失效
  • 高效率:高效率的能量存储和释放能力,从而减少能量损失

这里推荐一个免费的线上研讨会,有关电池的质量管理:

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